Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit heißen Ohren am Feuerberg - Akustische Signale könnten vor Vulkanausbrüchen warnen

21.05.2008
"Gäbe es ein Frühwarnsystem für Vulkanausbrüche, bliebe uns vieles erspart", meint Donald B. Dingwell, Professor für Geo- und Umweltwissenschaften an der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München.

"Denn noch immer bedeuten explosive Eruptionen nicht selten die Vernichtung von Leben, Infrastruktur und Kapital." Der Geologe, der eine Forschungsprofessur im Rahmen von LMUexcellent innehat, lieferte deshalb einen neuen Ansatz für die Vorhersage von bevorstehenden Eruptionen - der sich zumindest unter experimentellen Bedingungen bereits bewährt hat.

Die zugrunde liegenden Daten sind das Ergebnis einer internationalen Kooperation mit Beteiligung Dingwells und unter der Leitung seines Mitarbeiters Yan Lavallée. Wie in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins "Nature" berichtet, wurden dafür im Labor Bruchprozesse im Magma gemessen, also in der flüssigen Gesteinsschmelze aus dem Erdinneren, die bei Eruptionen als Lava ausgestoßen wird. Entscheidend für einen bevorstehenden Ausbruch ist der Übergang des Magmas vom Fließen zum Bruch.

"Und das kann man hören", berichtet Lavallée. "Den Übergang zeigten eine Temperaturerhöhung, veränderte Scherkräfte sowie akustische Signale an. Wir hoffen nun, dass Vulkanobservatorien in aller Welt unseren neuartigen Ansatz auch in der Praxis testen werden."

... mehr zu:
»Eruption »Magma »Vulkan

"Lebende Planeten" heißen Planeten mit aktivem Vulkanismus bei den Geowissenschaftlern. Denn die Eruptionen sind Ausdruck eines gewaltigen physiko-chemischen Ungleichgewichts - nicht zuletzt auch im Erdinneren. Für die Menschen und die Umwelt sind die Folgen derart explosiver Ausbrüche häufig katastrophal. Dies umso mehr, als es noch immer kein zuverlässiges Frühwarnsystem gibt.

"Dabei versuchen die Mitarbeiter von Vulkanbeobachtungsstationen auf der ganzen Welt, schon möglichst frühzeitig bevorstehende Eruptionen zu erkennen und die betroffene Bevölkerung zu warnen", sagt Lavallée. "Die Wissenschaftler dort arbeiten aber fast ausschließlich empirisch, ohne den mechanischen Hintergrund der Vorgänge im Vulkan selbst zu berücksichtigen. Nur vor dem Hintergrund dieser Prozesse kann aber die Lage komplett verstanden und entsprechend zuverlässig eingeschätzt werden."

Das könnte sich nun ändern. Denn die Münchner Forscher entwickelten zusammen mit ihren Kollegen von der Technischen Universität (TU) München sowie vom University College in London einen Ansatz, der eine Änderung im Verhalten des Magmas misst, das Aussagen über eine bevorstehende Eruption zulassen könnte. Den Anstoß dafür gab ein Besuch Dingwells in einem alten Eisenerzstollen. "Holz spricht, bevor es bricht..." hieß dort eine Maxime der Kumpel aus dem Bergbau. Für den Geologen war dies der Anlass für die Untersuchung, ob möglicherweise auch Magma ünüberhörbare Signale als Warnhinweis gibt. Nach zwei Jahren experimenteller Arbeit ist seine Idee, wie Vulkaneruptionen eines Tages möglicherweise routinemäßig und frühzeitig erkannt werden können, der Praxis wohl einen großen Schritt näher gekommen. Denn mit Hilfe bislang einzigartiger Experimente konnten die Forscher unter der Federführung Lavallées ein Frühwarnsystem erstellen.

Die Basis dieses "Forecasting System" sind Bruchprozesse im Magma. Die Wissenschaftler verformten die Gesteinsschmelze "am Limit", also am Übergang vom Fließen zum Bruch. Diese Zustandsänderung kann - und das war bis dahin unbekannt - sogar auf dreifachem Weg festgestellt werden: Das Magma erwärmt sich, es treten Scherkräfte auf und akustische Signale werden ausgesandt. Es sind vor allem die akustischen Emissionen, auf die die Wissenschaftler nun ihre Hoffnung setzen. Diese Signale könnten in der Natur eine zuverlässige Vorhersage von Erdbeben erlauben, die durch das Magma selbst ausgelöst werden. Die Signale wären dann ein wichtiger Baustein der "Failure Forecast Method". Dieses System verfolgt im zeitlichen Verlauf Phänomene, die sich vor Eruptionen typischerweise und messbar verändern. In der Gesamtheit sind so Aussagen über katastrophale Bruchprozesse möglich. Noch aber hat sich der Ansatz von Lavallée und Dingwell nur im Labor bewährt. "Wir hoffen deshalb, dass unsere Messungen nun auch am Vulkan vorgenommen werden", so Lavallée. "Auf das Ergebnis darf man sicher gespannt sein."

Publikation:
"Seismogenic lavas and explosive eruption forecasting",
Y. Lavallée, P.G. Meredith, D.B. Dingwell, K.-U. Hess, J. Wassermann, B. Cordonnier, A. Gerik, J.H. Kruhl,

Nature, 22. Mai 2008

Ansprechpartner:
Professor Dr. Donald B. Dingwell
Department für Geo- und Umweltwissenschaften der LMU
Sektion Mineralogie, Petrologie und Geochemie
Tel.: 089 / 2180 - 4136
E-Mail: dingwell@lmu.de

Luise Dirscherl | idw
Weitere Informationen:
http://www.lmu.de
http://www.mineralogie.geowissenschaften.uni-muenchen.de/personen/head/dingwell/index.html

Weitere Berichte zu: Eruption Magma Vulkan

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen
26.04.2017 | Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e. V.

nachricht Flechten aus dem Bernsteinwald
25.04.2017 | Georg-August-Universität Göttingen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie